張亞飛
通過對歷年新課標全國卷以及考試大綱的分析,我們很容易發(fā)現(xiàn)高考對線性規(guī)劃的考查已經(jīng)趨于穩(wěn)定。預(yù)計2015年高考對本屆的考查仍將以對目標函數(shù)的最值或取值范圍的求解為主,題型以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),難度不大,分值約為5分,是考生的得分主陣地。
一、歷年考題
①2010年新課標全國卷文科11題。已知?荀ABCD的三個頂點為A(-1,2)、B(3,4)、C(4,-2),點(x,y)在?荀ABCD的內(nèi)部,則z=2x-5y的取值范圍是( ):A.(-14,16)、B.(-14,20) 、C.(-12,18)、D.(-12,20)。②2011年新課標全國卷文科14題。若變量x、y滿足約束條件3?燮2x+y?燮96?燮x-y?燮9, 則z=x+2y的最小值為( )。③2012年新課標全國卷文科5題。已知正三角形ABC的頂點A(1,1)、B(1,3),頂點C在第一象限,如果點(x,y)在△ABC內(nèi)部,那么,z=-x+y的取值范圍是( ):A.(1-■,2) 、B.(0,2) 、C.(■-1,2) 、D.(0,1+■)。④2013年新課標全國卷文科14題。設(shè)x、y滿足約束條件1?燮x?燮3-1?燮x-y?燮0,則z=2x-y的最大值為( )。⑤2014年新課標全國卷文科11題。設(shè)x、y滿足約束條件x+y?叟ax-y?燮-1,且z=x+ay的最小值為7,則a=( ):A.-5、B.3、 C.-5或3、D.5或-3.
二、試題分析
①2010年新課標全國卷文科11題,求z=2x-5y的取值范圍。②2011年新課標全國卷文科14題,求z=x+2y的最小值。③2012年新課標全國卷文科5題,求z=-x+y的取值范圍。④2013年新課標全國卷文科14題,求z=2x-y的最大值。⑤2014年新課標全國卷文科11題,求參數(shù)a的值。2010年、2012年考查的是目標函數(shù)的取值范圍,2011年、2013年考查的是目標函數(shù)的最值,2014年根據(jù)目標函數(shù)的最值確定參數(shù)的值。通過以上高考試題的分析不難看出,高考要求考生理解二元一次不等式組的幾何意義,能準確地畫出二元一次不等式組表示的平面區(qū)域,而后確定目標函數(shù)的最優(yōu)解。
三、命題意圖
通過以上題目的解答,可以看出線性規(guī)劃問題一般有三種題型。一是求最值,??碱愋桶▃=ax+by,z=ax-by,z=(x-a)2+(y-b)2,z=■ ;二是求區(qū)域面積;三是知最優(yōu)解情況或可行域情況確定參數(shù)的值或取值范圍。由此不難預(yù)測,對目標函數(shù)及參數(shù)的幾何意義的理解和應(yīng)用仍將是2015年高考考察的重點,且有可能會加強與向量運算、概率的結(jié)合。因此,應(yīng)給予充分重視。
四、突破辦法
解決線性規(guī)劃問題的主要方法是圖解法,利用圖解法解決線性規(guī)劃問題的一般步驟如下:
①作出可行域??尚杏蚴遣坏仁浇M表示的平面區(qū)域,是各個不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分。具體方法是:將約束條件中的每一個等式當(dāng)作等式,作出相應(yīng)的直線,并確定原不等式表示的半平面,然后求出所有半平面的交集。確定的方法是:直線定界,特殊點定域。即注意不等式中不等號有無等號,無等號時直線畫成虛線,有等號時直線畫成實線。若直線不過原點,特殊點常選取原點,若直線過原點,則特殊點常選?。?,0)或(0,1),然后將特殊點代入到不等式中,如果滿足則特殊點所在區(qū)域就是不等式表示的區(qū)域,如果不滿足,則取另外半面。
解決線性規(guī)劃問題,關(guān)鍵步驟是在圖上完成的。所以,作圖應(yīng)盡可能精確,圖上操作盡可能規(guī)范。
②作出目標函數(shù)值為零時對應(yīng)的直線l0.
③在可行域內(nèi)平行移動直線l0,從圖(圖略)中能判定問題有唯一最優(yōu)解,或者有無窮最優(yōu)解,或者無最優(yōu)解。
④確定最優(yōu)解,從而得到目標函數(shù)的最值。確定最優(yōu)解時,若沒有特殊要求,一般為邊界交點。若實際問題要求的最優(yōu)解是整數(shù)解,若我們利用圖解法得到的解為非整數(shù)解,應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整,其方式應(yīng)以與線性目標函數(shù)直線的距離為依據(jù),在直線附近尋求與直線距離最近的整點,但必須在可行域內(nèi)尋找。同時,考慮到作圖畢竟還是會有誤差,假若圖上的最優(yōu)點并不明顯易辨時,不妨將幾個有可能是最優(yōu)點的坐標都求出來,然后注意檢查,以“驗明正身”。
總之,解決線性規(guī)劃問題首先要找到可行域,注意目標函數(shù)所表示的幾何意義,然后數(shù)形結(jié)合找到目標函數(shù)達到最值時可行域的頂點(或邊界上的點),代入目標函數(shù)中,求出對應(yīng)的最優(yōu)解。
(河南省洛陽市新安縣教師進修學(xué)校)